直升機(jī)自適應(yīng)性機(jī)器起落架設(shè)計(jì)與分析
發(fā)布時(shí)間:2021-12-16 16:25
直升機(jī)由于其自身獨(dú)特的靈活性好、機(jī)動性強(qiáng)、隱蔽性高、活動領(lǐng)域廣和能夠垂直起降等特點(diǎn),因此直升機(jī)在作戰(zhàn)、救援、勘探、旅游等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。雖然直升機(jī)有前面敘述的這些優(yōu)點(diǎn),但是降落時(shí)對地面的要求很高,因?yàn)槟壳笆澜缟系闹鄙龣C(jī)在著陸時(shí)大多需要穩(wěn)定平坦的地面,在復(fù)雜地形下執(zhí)行任務(wù)時(shí),多是進(jìn)行懸停輸降人員或空投物資,這就可能對人員或物資造成傷害,若緊急降落,則可能給直升機(jī)帶來不可逆的傷害。因此為了解決直升機(jī)在復(fù)雜地面降落難得問題,本文設(shè)計(jì)了一種能夠在復(fù)雜地形降落的直升機(jī)自適應(yīng)性機(jī)器起落架,主要研究工作及結(jié)論如下:首先,根據(jù)直升機(jī)降落要求,選擇了能更好適應(yīng)地形的四點(diǎn)式起落架布局形式;設(shè)計(jì)了一種能夠自適應(yīng)地形的四腿鉸鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的起落架;設(shè)計(jì)了起落架系統(tǒng)的液壓回路并給出了緩沖系統(tǒng)的參數(shù)。然后,根據(jù)直升機(jī)自適應(yīng)性機(jī)器起落架的機(jī)械結(jié)構(gòu)及液壓系統(tǒng),對直升機(jī)起落架進(jìn)行了正逆運(yùn)動學(xué)分析,并根據(jù)正運(yùn)動學(xué)分析,利用蒙特卡洛方法分析了單支腿的工作空間;構(gòu)建了直升機(jī)機(jī)體動力學(xué)模型,利用拉格朗日法建立了起落架單腿的動力學(xué)模型,并分析了起落架系統(tǒng)的動力學(xué)特性;給出了緩沖階段的阻尼力模型和地面接觸力模型。最后,根據(jù)直升機(jī)降落的...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
桁架式
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-現(xiàn)直升機(jī)支撐為主要目的,不免出現(xiàn)設(shè)計(jì)生硬的現(xiàn)象。考慮到直升機(jī)起飛、著陸和地面停留時(shí)的各向穩(wěn)定性,便以四輪桁架結(jié)構(gòu)形式的起落架作為早期使用最廣的起落架形式。大部分第一代、部分第二代以及少量三代直升機(jī)的起落架為此結(jié)構(gòu)形式,如:我國的直-5,前蘇聯(lián)米-4等直升機(jī)均采用這種形式的起落架。a)我國的直五型直升機(jī)b)四輪桁架式起落架結(jié)構(gòu)形式圖1-1桁架式起落架及其應(yīng)用1.3.1.2三點(diǎn)支柱式起落架隨著人類技術(shù)水平的提高,直升機(jī)的自身的性能得到提高,起落架的要求也隨之提高,此階段三點(diǎn)式的起落架逐步取代四輪桁架式起落架,由于此階段對起落架減震緩沖性能提出了更高的要求,因此三點(diǎn)支柱式起落架應(yīng)運(yùn)而生,如圖1-2b)所示,成為了大部分第二代直升機(jī)和第三代直升機(jī)的主要應(yīng)用對象,例如:我國的直-9如圖1-2a)所示,美國S-55,蘇聯(lián)米-6,米-17等直升機(jī)均采用這種形式的起落架。a)中國直九b)支柱式起落架結(jié)構(gòu)形式圖1-2支柱式起落架及其應(yīng)用
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-4-1.3.1.3搖臂式起落架高效費(fèi)比具有抗墜性能的搖臂式起落架搖臂式起落架比三點(diǎn)支柱式起落架使直升機(jī)在緩沖性能上得到了大幅提升,搖臂式起落架由于其自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)即機(jī)輪通過搖臂與緩沖器的相連,如圖1-3b)所示,使此連接形式的緩沖器只承受軸向力,不會承受橫向彎矩,因此緩沖器的密封性能得到了保證,并且克服了支柱式起落架既承受軸向力又承受彎矩的缺點(diǎn)。搖臂式起落架在第三代直升機(jī)上開始出現(xiàn),大部分第四代直升機(jī)基本采用這種起落架,同時(shí)作為第四代直升機(jī)的重要特征之一。例如:我國的武直-10,如圖1-3a)所示,RAH-66,EH101等直升機(jī)均采用這種形式的起落架。a)中國武直10b)搖臂式起落架結(jié)構(gòu)形式圖1-3搖臂式起落架及其應(yīng)用1.3.2國內(nèi)外自適應(yīng)起落架研究現(xiàn)狀由直升機(jī)起落架發(fā)展的歷程,我們可以看出目前的起落架已經(jīng)能夠滿足承載載荷、減震緩沖、抗墜毀等起落架的基本要求,但對于地形適應(yīng)能力都有所欠缺,所以直升機(jī)起落架日后勢必會往起落架地形適應(yīng)能力上發(fā)展。目前國內(nèi)外已經(jīng)有了對能夠適應(yīng)復(fù)雜地形的起落架的研究,但都處于初級階段,能體現(xiàn)最新研究成果的是美國所研究的實(shí)驗(yàn)起落架在一架無人直升機(jī)上進(jìn)行了試驗(yàn)。其他一些國家基本還處在理論研究或是試驗(yàn)研究階段,并沒有成熟的技術(shù)或是實(shí)物公布出來。1.3.2.1國外自適應(yīng)起落架研究現(xiàn)狀就有自適應(yīng)能力的起落架而言,目前國外僅有四個(gè)國家在自適應(yīng)起落架方面做了研究,分別是佐治亞理工學(xué)院(與DARPA合作的MissionAdaptiveRotor(MAR)項(xiàng)目)、英國愛丁堡納皮爾大學(xué)、俄羅斯。(1)自適應(yīng)機(jī)器人起落架2015年佐治亞理工學(xué)院根據(jù)DARPA的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]串聯(lián)雙腔起落架緩沖器等效剛度阻尼特性分析[J]. 崔璐,魏小輝,丁勇為,黎永平. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2019(01)
[2]基于CATIA二次開發(fā)的直升機(jī)燃油重心計(jì)算及應(yīng)用[J]. 蔣輝,趙輝,王慶. 裝備制造技術(shù). 2018(10)
[3]無人機(jī)起落架地形自適應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張偉哲,盧曉斐,付嘉舜,趙婧宇. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2018(22)
[4]傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)重心對平衡穩(wěn)定性的影響分析[J]. 孫敏,孫強(qiáng),仲唯貴,朱清華. 直升機(jī)技術(shù). 2016(04)
[5]基于迭代算法的直升機(jī)起落架總體布局參數(shù)設(shè)計(jì)[J]. 楊俊,黃欽兒,賈玉紅. 直升機(jī)技術(shù). 2016(04)
[6]基于仿生的適于特殊地形的直升機(jī)起落架設(shè)計(jì)[J]. 王曉暉,南英. 飛機(jī)設(shè)計(jì). 2014(04)
[7]高性能液壓驅(qū)動四足機(jī)器人SCalf的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 柴匯,孟健,榮學(xué)文,李貽斌. 機(jī)器人. 2014(04)
[8]發(fā)射裝置沖擊振動的液壓系統(tǒng)變阻尼控制[J]. 徐振欽,馮勇,于存貴. 機(jī)床與液壓. 2009(10)
[9]基于模糊控制的2R欠驅(qū)動機(jī)器人位置控制[J]. 方道星,余躍慶,陳煒. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2008(01)
[10]直升機(jī)起落架雙腔式緩沖支柱的動剛度研究[J]. 胡國才,陳軍民. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(06)
博士論文
[1]起落架收放動力學(xué)及可靠性研究[D]. 印寅.南京航空航天大學(xué) 2017
碩士論文
[1]艦載直升機(jī)自適應(yīng)起落架關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李國新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]車載火炮隨動液壓控制系統(tǒng)的研究[D]. 朱士琦.燕山大學(xué) 2019
[3]農(nóng)業(yè)機(jī)械液控并聯(lián)阻尼緩沖元件的設(shè)計(jì)與研究[D]. 劉少龍.太原科技大學(xué) 2018
[4]面向飛行仿真的直升機(jī)液壓系統(tǒng)動態(tài)建模[D]. 郭新光.南京航空航天大學(xué) 2017
[5]直升機(jī)起落裝置的快速設(shè)計(jì)方法研究[D]. 林輝.南京航空航天大學(xué) 2013
[6]直升機(jī)起落架的研究與有限元仿真[D]. 李兵.石河子大學(xué) 2013
[7]某直升機(jī)起落架參數(shù)設(shè)計(jì)及其動力學(xué)特性分析[D]. 董明明.南京航空航天大學(xué) 2010
[8]直升機(jī)起落架構(gòu)型分析與仿真試驗(yàn)[D]. 韓國璽.南京航空航天大學(xué) 2008
[9]PID控制器參數(shù)整定方法及其應(yīng)用研究[D]. 何芝強(qiáng).浙江大學(xué) 2005
本文編號:3538454
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
桁架式
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-現(xiàn)直升機(jī)支撐為主要目的,不免出現(xiàn)設(shè)計(jì)生硬的現(xiàn)象。考慮到直升機(jī)起飛、著陸和地面停留時(shí)的各向穩(wěn)定性,便以四輪桁架結(jié)構(gòu)形式的起落架作為早期使用最廣的起落架形式。大部分第一代、部分第二代以及少量三代直升機(jī)的起落架為此結(jié)構(gòu)形式,如:我國的直-5,前蘇聯(lián)米-4等直升機(jī)均采用這種形式的起落架。a)我國的直五型直升機(jī)b)四輪桁架式起落架結(jié)構(gòu)形式圖1-1桁架式起落架及其應(yīng)用1.3.1.2三點(diǎn)支柱式起落架隨著人類技術(shù)水平的提高,直升機(jī)的自身的性能得到提高,起落架的要求也隨之提高,此階段三點(diǎn)式的起落架逐步取代四輪桁架式起落架,由于此階段對起落架減震緩沖性能提出了更高的要求,因此三點(diǎn)支柱式起落架應(yīng)運(yùn)而生,如圖1-2b)所示,成為了大部分第二代直升機(jī)和第三代直升機(jī)的主要應(yīng)用對象,例如:我國的直-9如圖1-2a)所示,美國S-55,蘇聯(lián)米-6,米-17等直升機(jī)均采用這種形式的起落架。a)中國直九b)支柱式起落架結(jié)構(gòu)形式圖1-2支柱式起落架及其應(yīng)用
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-4-1.3.1.3搖臂式起落架高效費(fèi)比具有抗墜性能的搖臂式起落架搖臂式起落架比三點(diǎn)支柱式起落架使直升機(jī)在緩沖性能上得到了大幅提升,搖臂式起落架由于其自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)即機(jī)輪通過搖臂與緩沖器的相連,如圖1-3b)所示,使此連接形式的緩沖器只承受軸向力,不會承受橫向彎矩,因此緩沖器的密封性能得到了保證,并且克服了支柱式起落架既承受軸向力又承受彎矩的缺點(diǎn)。搖臂式起落架在第三代直升機(jī)上開始出現(xiàn),大部分第四代直升機(jī)基本采用這種起落架,同時(shí)作為第四代直升機(jī)的重要特征之一。例如:我國的武直-10,如圖1-3a)所示,RAH-66,EH101等直升機(jī)均采用這種形式的起落架。a)中國武直10b)搖臂式起落架結(jié)構(gòu)形式圖1-3搖臂式起落架及其應(yīng)用1.3.2國內(nèi)外自適應(yīng)起落架研究現(xiàn)狀由直升機(jī)起落架發(fā)展的歷程,我們可以看出目前的起落架已經(jīng)能夠滿足承載載荷、減震緩沖、抗墜毀等起落架的基本要求,但對于地形適應(yīng)能力都有所欠缺,所以直升機(jī)起落架日后勢必會往起落架地形適應(yīng)能力上發(fā)展。目前國內(nèi)外已經(jīng)有了對能夠適應(yīng)復(fù)雜地形的起落架的研究,但都處于初級階段,能體現(xiàn)最新研究成果的是美國所研究的實(shí)驗(yàn)起落架在一架無人直升機(jī)上進(jìn)行了試驗(yàn)。其他一些國家基本還處在理論研究或是試驗(yàn)研究階段,并沒有成熟的技術(shù)或是實(shí)物公布出來。1.3.2.1國外自適應(yīng)起落架研究現(xiàn)狀就有自適應(yīng)能力的起落架而言,目前國外僅有四個(gè)國家在自適應(yīng)起落架方面做了研究,分別是佐治亞理工學(xué)院(與DARPA合作的MissionAdaptiveRotor(MAR)項(xiàng)目)、英國愛丁堡納皮爾大學(xué)、俄羅斯。(1)自適應(yīng)機(jī)器人起落架2015年佐治亞理工學(xué)院根據(jù)DARPA的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]串聯(lián)雙腔起落架緩沖器等效剛度阻尼特性分析[J]. 崔璐,魏小輝,丁勇為,黎永平. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2019(01)
[2]基于CATIA二次開發(fā)的直升機(jī)燃油重心計(jì)算及應(yīng)用[J]. 蔣輝,趙輝,王慶. 裝備制造技術(shù). 2018(10)
[3]無人機(jī)起落架地形自適應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張偉哲,盧曉斐,付嘉舜,趙婧宇. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2018(22)
[4]傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)重心對平衡穩(wěn)定性的影響分析[J]. 孫敏,孫強(qiáng),仲唯貴,朱清華. 直升機(jī)技術(shù). 2016(04)
[5]基于迭代算法的直升機(jī)起落架總體布局參數(shù)設(shè)計(jì)[J]. 楊俊,黃欽兒,賈玉紅. 直升機(jī)技術(shù). 2016(04)
[6]基于仿生的適于特殊地形的直升機(jī)起落架設(shè)計(jì)[J]. 王曉暉,南英. 飛機(jī)設(shè)計(jì). 2014(04)
[7]高性能液壓驅(qū)動四足機(jī)器人SCalf的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 柴匯,孟健,榮學(xué)文,李貽斌. 機(jī)器人. 2014(04)
[8]發(fā)射裝置沖擊振動的液壓系統(tǒng)變阻尼控制[J]. 徐振欽,馮勇,于存貴. 機(jī)床與液壓. 2009(10)
[9]基于模糊控制的2R欠驅(qū)動機(jī)器人位置控制[J]. 方道星,余躍慶,陳煒. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2008(01)
[10]直升機(jī)起落架雙腔式緩沖支柱的動剛度研究[J]. 胡國才,陳軍民. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(06)
博士論文
[1]起落架收放動力學(xué)及可靠性研究[D]. 印寅.南京航空航天大學(xué) 2017
碩士論文
[1]艦載直升機(jī)自適應(yīng)起落架關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李國新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]車載火炮隨動液壓控制系統(tǒng)的研究[D]. 朱士琦.燕山大學(xué) 2019
[3]農(nóng)業(yè)機(jī)械液控并聯(lián)阻尼緩沖元件的設(shè)計(jì)與研究[D]. 劉少龍.太原科技大學(xué) 2018
[4]面向飛行仿真的直升機(jī)液壓系統(tǒng)動態(tài)建模[D]. 郭新光.南京航空航天大學(xué) 2017
[5]直升機(jī)起落裝置的快速設(shè)計(jì)方法研究[D]. 林輝.南京航空航天大學(xué) 2013
[6]直升機(jī)起落架的研究與有限元仿真[D]. 李兵.石河子大學(xué) 2013
[7]某直升機(jī)起落架參數(shù)設(shè)計(jì)及其動力學(xué)特性分析[D]. 董明明.南京航空航天大學(xué) 2010
[8]直升機(jī)起落架構(gòu)型分析與仿真試驗(yàn)[D]. 韓國璽.南京航空航天大學(xué) 2008
[9]PID控制器參數(shù)整定方法及其應(yīng)用研究[D]. 何芝強(qiáng).浙江大學(xué) 2005
本文編號:3538454
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3538454.html
最近更新
教材專著